化工儀表自動化及在生產中的應用

張三剛

摘要：現如今，我國的科學技術水平在不斷提升，自動化在各行各業中都有越來越廣泛的應用。化工行業是我國重要的經濟支柱，在經營生產中，離不開智能化儀表的有效應用，通過自動化化工儀表的應用可以保障化工生產的穩定性及可靠性，保障生產產品的質量。下面對此進行詳細的探討。

關鍵詞：化工儀表；自動化；生產；應用；分析

1導言

當前在經濟不斷發展的前提下，科技水平越來越高，這也促使化工行業自動化程度的進一步提升。自動化儀表在化工生產當中，逐漸得到了廣泛的應用。自動控制原理是基于人工進行調節操作的前提下逐漸演變而來的，自動控制的觀念就是模擬了人工對設備的操作程序。例如，對于某儲罐的液位進行控制時，如果采用人工操作的方法就是利用眼睛對儲罐的液位高度進行查看，在大腦中把看到液位高度與生產工藝要求的高度進行對比，如果觀察到儲罐的液位超出規定值，則用手把儲罐的輸出閥門的開度調大。而當觀察到的儲罐液位低于規定的數值時，就應用手把輸出閥門的開度調小，從而保證儲罐的液位處于規定的高度。

2現代化工自動化概念和意義

所謂的現代化工自動化生產，指的是在進行化工生產時，通過利用先進的科技設備，進行自動化生產。這主要是在進行化工生產過程中，通過自動化儀表設備來達到現代化快速生產的目的。在進行化工生產時，通過安裝智能生產設備來替代人工操作。借助這種方法，可以有效提升化工生產產品質量和生產穩定性。現階段，我國化工行業作為重要的民生企業，保證其快速、安全、穩定發展就變得尤為重要。但是在日常進行化工生產時，由于可燃和有毒物質必須在密閉環境當中進行生產，所以導致工作環境有一定的隱患。而若是停止化工生產，就會制約化工企業的發展，影響我國的經濟建設。因此，在保證生產穩定性的基礎上，還應該確保工作人員的生命安全，加強自動化儀表的研究和應用。

3化工儀表自動化的控制原理與構成

自動控制目標的實現，是以人為調控為基礎上逐漸達成的，自動控制的觀念模仿了人工對設備的操作流程。比如，在對某儲罐液位調控過程中，若應用人工操作方法，就需目測儲罐中液體的高度，在大腦中將所觀察到的液位高度和生產工藝相關標準進行對照分析，若觀察發現儲罐的液位超過限定數值，則需通過手動方式將儲罐輸出閥門的開度向上調節，反之將輸出閥門的開度調小，進而使儲罐的液位高度符合相關規范要求。

4化工儀表及自動化

化工儀表是實現化工企業自動化控制的基礎元件，主要有測量變送儀表、顯示報警儀表等。

4.1測量變送儀表

該儀表由測量器件以及變送單元組成，是化工自動控制系統中對運行參數進行測量的關鍵元件，經過變換處理之后輸送給控制器，作為控制系統的關鍵部件其測量的精準程度決定著對控制對象的控制精度。該類自動化儀表可以對液位、壓力、流體、溫度等信號進行采集處理，隨著科學技術的不斷進行還出現了對物料的成分進行分析的測量儀表，可以對產品的質量進行有效的管控。

4.2控制儀表

該類儀表可以作為簡單控制系統的控制器，可以對簡單的化工工藝進行自動化控制。檢測儀表把所采集到的各種運行參數轉變為標準的電壓或電流信號傳送給控制儀表，控制儀表把接收到的運行信號與設定值進行比較，判斷產生偏差情況，然后按著設定好的控制程序來對執行機構進行調整，最終使控制對象按著預定的數值來進行工作。控制儀表的輸入多為4～20m A或者1～5V的模擬信號，而電流信號可以通過250歐姆的電阻把其變換為對應的1～5V的模擬信號，也可以利用通信端口實對測量信號的采集。控制儀表應用最為廣泛的控制方法就是PID控制，執行機構的精度主要由PID內的運行參數來確定的，對PID的參數設置應該由專業的技術人員進行優化和測試之后才能實際進行應用。控制儀表應該具備手動和自動雙重的控制方式，當化工自動化系統投入應用之后，首先應用手動控制方式，當系統進行到穩定的狀態之后，方可改為自動控制方式。

4.3執行儀表

執行儀表也就是自動控制系統中的執行機構，它接受來自控制器的運行指令來對控制對象進行不同的操作，比如，調節控制閥門的開度就可以改變管道中的流量大小，可以讓其按著預定的流量進行輸送物料。執行機構可以采用電動、氣動或液壓三種主要的方式。根據生產工藝的不同來確定不同的執行機構，由于化工企業要求執行機構可以較快的動作，在不同的環境下可以安全的運行，大多采用氣動的執行元件。

4.4顯示報警儀表

該類儀表是信號的聯鎖自動保護控制系統，是化工企業為了保證生產運行安全而設置的，別的控制領域也有所應用。它不是自動化控制系統的組成部分，在生產運行當中是不可或缺的重要單元，通利測量儀表傳送過來的信號，與設定的數值進行對比，對產生的偏差進行邏輯判斷以后確定是否實現安全保護、發出報警信號。

5提升化工自動化儀表的管理水平

5.1做好化工儀表設備的前期管理工作

通過以上分析可以明確化工生產中化工自動化儀表有廣泛的應用，通過化工自動化儀表的應用極大的提升了化工生產水平，因此為了保障化工自動化儀表運行的穩定性以及可靠性，必須做好化工自動化儀表的管理工作。首先，做好化工儀表設備的前期準備工作，設備采購人員一定要精心選擇化工儀表，選擇質量可靠，性價比高的設備，強化設備的驗收工作；化工企業還應該結合自身生產實際，從安全角度考慮，做好儀表設備的規劃工作，控制化工儀表設備的檢查工作，保障化工儀表的安全可靠性；儀表的調試安裝操作，保障化工儀表設備安裝的規范性，定期進行設備的檢查和維修，防止有不必要運行危險的出現。

5.2做好可編程功能的控制工作

做好可編程功能的控制工作，特別是對電路控制復雜的化工儀表，一定要融入計算機技術，保障自動化軟件有效控制，同時將化工儀表中的電路結構進一步簡化。充分利用智能化系統，將化工儀表的自動化水平不斷提升，使其更符合現代化工生產的需要，更加智能化，更加人性化，發揮化工自動化儀表的生產促進優勢。

5.3計算功能的控制

計算功能的控制，保障化工儀表生產效率的基礎上，實現可編程功能控制在極大程度上提升了化工儀表生產的穩定性，促進生產精確性的提升。計算機技術不僅能夠實現編程操作，還能夠實現計算功能，提升化工儀表生產的精確性。將計算機技術和自動化儀表結合起來，極大的增強了化工儀表的計算水平，減少了反應時間，將化工儀表的大數據處理水平極大的提升。

6結論

綜上所述，化工自動化儀表在現代化工生產中有著廣泛的應用，發揮化工自動化儀表的生產優勢，必須做好相應的管理工作，提升管理水平，應用現代化科學技術不斷提升化工儀表的自動化水平。化工儀表自動化技術是提升化工生產效率的要素之一，其能明顯增強對設備的控制水平。在應用現代化儀表的生產實踐中，需結合生產工藝需求不斷對其進行完善，最大限度地將其實用價值在化工產品生產過程中體現出來，為化工自動化水平提升、工業產業可持續發展目標的實現貢獻更大力量。

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（作者單位：天津聯維乙烯工程有限公司）